بزرگترین ژنوم جهان در یک سرخس کوچک کشف شد

اندی کوربلی -3 ژوئن 2024-گروهی از سرخس های چنگالی کوچک – اعتباری Pol Fernandez، منتشر شده از طریق iScience

در جزیره کالدونیای جدید، یک گونه ساده  از سرخس به عنوان دارای طولانی ترین ژنوم موجود در بین موجودات زنده شناخته شده است.50 برابر طولانی‌تر از انسان، 7 درصد طولانی‌تر از گونه‌های رکورددار قبلی جهان برای طولانی‌ترین ژنوم و 20 درصد طولانی‌تر از حیوان رکورددار است.

در مقایسه با 23 جفت کروموزوم در هر سلول انسانی، سرخس کوچک حاوی 416 کروموزوم است – و اگر باز شود، از بیگ بن در وست مینستر لندن بالاتر می رود.سؤالات فراوان است، و همچنین تحسین عظمت و اسرار زندگی بیولوژیکی.

دکتر ایلیا لیچ، رهبر ارشد تحقیقات در رویال باغ گیاه شناسی،گفت: «در مقایسه با سایر موجودات، گیاهان در سطح DNA بسیار متنوع هستند و این باید ما را وادار کند تا در مورد ارزش ذاتی آنها در تصویر وسیع‌تر از تنوع زیستی جهانی فکر کنیم.

این کشف همچنین سوالات جدید و هیجان انگیز زیادی را در مورد حدود بالای آنچه از نظر بیولوژیکی ممکن است ایجاد می کند، و ما امیدواریم که روزی این اسرار را حل کنیم.

Tmesipteris oblanceolata گونه ای از سرخس چنگالی کالدونیای جدید است که روی زمین یا از تنه های پوسیده درختان رشد می کند. تیمی از کیو و موسسه بوتانیک بارسلونا به بزرگترین جزیره گراند تره در نیو کالدوینا سفر کردند تا این گونه را برای مطالعه جمع آوری کنند.

20000 گونه از درخت زندگی ژنوم آنها به طور کامل توالی یابی شده است، و این ادبیات نشان داده است که داشتن کد ژنتیکی پیچیده همیشه یک مزیت نیست.

ژنوم های بزرگتر به منابع بیشتری برای همانندسازی، ترمیم و رونویسی DNA نیاز دارند، در حالی که توالی DNA بزرگتر به هسته بزرگتر و در نتیجه سلول بزرگتر برای نگهداری آن نیاز دارد.

دکتر لیچ به رویترز گفت که «شاید جای تعجب نباشد که گونه‌هایی با ژنوم‌های بزرگ‌تر در معرض خطر انقراض بیشتری قرار دارند»، به همین دلیل، شاید بتوان تصور کرد که ماشین‌های ساده‌تر با قطعات متحرک کمتر نسبت به ماشین‌های پیچیده‌تر دوام بیشتری دارند. یک هوندا سیویک بیشتر از یک لامبورگینی آونتادور کار می کند.

رکورددار قبلی طولانی ترین ژنوم گونه گیاهی ژاپنی پاریس ژاپنیکا بود در حالی که طولانی ترین ژنوم شناخته شده از قلمرو حیوانات ریه ماهی مرمری آفریقایی (Protopterus aethiopicus) است.

کوچکترین ژنوم گونه قارچ Encephalitozoon intestinalis با 2.6 جفت مگا باز است. برای زمینه، سرخس چنگالی کالدونیای جدید شامل 168 جفت گیگا بیس است. مقایسه مناسب این است که اندازه فایل بازی اصلی تتریس را با یک بازی نقش آفرینی دنیای باز مدرن مانند The Witcher یا World of Warcraft مقایسه کنید.

برای کسانی که علاقه بیشتری به DNA دارند، دکتر لیچ و همکارانش از کیو و IBB مقاله ای در مورد سرخس چنگالی منتشر کردند و نوشتند که تنوع اندازه ژنوم و عدم ارتباط آن با پیچیدگی گونه، به عنوان پارادوکس C-value شناخته می شود. معمای C-value، و بیش از نیم قرن است که زیست شناسان را مجذوب خود کرده است.

پیشرفت های سریع در توالی یابی DNA اکنون شواهد قانع کننده ای ارائه می دهد که نشان می دهد تنوع در مقدار DNA عمدتاً از تفاوت در فراوانی پلی پلوئیدی، فراوانی DNA تکراری غیرکدکننده و پویایی فرآیندهایی که DNA را تقویت، فرسایش و حذف می کنند، ناشی می شود. آنها در مقدمه خود می نویسند.

با این حال، با توجه به تنها 20000 گونه که توالی ژنوم آنها تعیین شده است، نویسندگان تردید دارند که علم گستره کامل تنوع اندازه ژنوم را کشف کرده باشد.